đồ án tốt nghiệp - xây dựng ngân hàng công thương quận 8 thành phố hồ chí minh

- Công trình là kết cấu bê tông cốt thép, kết hợp với vách cứng tại lõi thang máy - Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm.. Giải pháp cấp điện.- Hệ thông cấp điện cho công t

Mục lục.

PHẦN 1 : KIẾN TRÚC 7

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 7

1.1.1 Tên công trình 7

1.1.2 Địa điểm xây dựng 7

1.1.3 Quy mô cấp công trình 7

1.1.4 Vị trí giới hạn 8

1.1.5 Công năng công trình 8

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 8

1.2.1 Tiêu chuẩn kiến trúc 8

1.2.2 Giải pháp mặt bằng 9

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 14

1.2.4 Giải pháp mặt đứng và hình khối 16

1.2.5 Giải pháp giao thông trong công trình 16

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 17

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 17

1.4.1 Giải pháp thông gió chiếu sáng 17

1.4.2 Giải pháp cấp điện 18

1.4.3 Giải pháp cấp và thoát nước 18

1.4.4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy 18

1.4.5 Giải pháp hệ thống chống trộm 19

1.4.6 Hệ thống thu gom và xử lý rác 19

PHẦN 2 : KẾT CẤU 20

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 20

1.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 20

1.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 20

1.2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 20

1.2.2 Vật liệu sử dụng cho công trình: 22

1.2.3 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện dầm, sàn, cột 23

Chương 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 31

2.1.MẶT BẰNG KẾT CẤU CÁC Ô SÀN 31

2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Ô SÀN: 32

2.2.1.Tĩnh tải: 32

2.2.2 Hoạt tải 35

2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP TRONG BẢN SÀN: 36

2.3.1.Tính bản kê 4 cạnh (theo phương pháp tra bảng): bao gồm S1, S3, S4, S6,S7 36

2.3.2 Tính bản dầm (phương pháp tra bảng): bao gồm S2, S5 40

2.4.KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 42

2.4.1 Độ võng của sàn loại bản kê 42

2.4.2 Độ võng của sàn loại dầm 43

Chương 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 45

3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CẦU THANG 45

3.2 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG : 47

3.2.1 Tĩnh Tải : 47

3.2.2 Hoạt tải 48

3.2.3 Tổng tải trọng 48

3.3 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU NGHIÊNG 49

3.3.1 Sơ đồ tính toán 49

3.3.2 Xác định nội lực 49

3.3.3 Tính toán và bố trí cốt thép 50

3.4 TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU NGHỈ 51

3.4.1 Sơ đồ tính toán 51

3.4.2 Xác định nội lực 51

3.4.3 Tính toán và bố trí cốt thép 51

3.5 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ 52

3.5.1 Sơ đồ truyền tải 52

3.5.2 Tính dầm chiếu nghỉ DCN1 54

3.5.3 Tính dầm chiếu nghỉ DCN2 58

3.5.4 Tính dầm chiếu nghỉ DCN3 61

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ KHUNG 66

4.1 MỞ ĐẦU 66

4.2 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 67

4.2.1 Kích thước dầm 67

4.2.2 Kích thước sàn 68

4.2.3 Kích thước cột 68

4.3 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 69

4.3.1 Tĩnh tải 69

4.3.2 Hoạt tải 70

4.3.3 Tải trọng gió tĩnh 71

4.3.4 Tải trọng gió động 73

4.3.5 Tổ hợp nội lực 79

4.4 MÔ HÌNH ETABS 79

4.4.1 Mô hình 79

4.5.1 Phương pháp tính cốt thép cột lêch tâm xiên theo tài liệu GS.Nguyễn Đình Cống:79 4.5.2 Tính toán cốt đai cho cột 81

5.5.3 Ta tiến hành tính đại diện cho cột C25 (Từ tầng 1 -> tầng 4) 82

* Tính cốt thép cho cặp nội lực số 2:M2max 86

4.5.4 Ta tiến hành tính đại diện cốt đai cột C25 (Từ tầng 1 -> tầng 4): 92

4.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM : 93

4.6.1 Ứng dụng tính toán cốt thép dầm khung trục 3: 93

Chương 5: KẾT CẤU LÕI (VÁCH CỨNG) 103

5.1 MỞ ĐẦU 103

5.2 PHƯƠNG PHÁP TÍNH 103

5.2.1 Phương pháp phần tử biên chịu Mômen 104

5.2.2 Phương pháp phần tử biên (tham khảo tiêu chuẩn ACI 318) 106

5.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO VÁCH 106

5.3.1 Ứng dụng tính toán vách 106

5.3.2 Tính toán cốt thép Lanh tô S1 111

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG 114

6.1.ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: 114

6.1.1.ĐỊA TẦNG 114

6.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất 116

6.2.KHÁI QUÁT VỀ PHƯƠNG ÁN MÓNG 118

6.3 PHƯƠNG ÁN I - THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 119

6.3.THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI CỘT C25 (MÓNG M1) 119

6.3.3 Xác định sức chịu tải của cọc 120

6.3.7 Xác định trọng lượng khối móng quy ước 129

6.3.8 Tính độ lún của móng 131

6.4.PHƯƠNG ÁN 2: CỌC ÉP BTCT ĐÚC SẴN THIẾT KẾ MÓNG M1 (CỘT C25) 135

6.4.1 Tải trọng 135

6.4.2 Sơ bộ chiều cao đài và các kích thước 137

6.4.3 Cấu tạo đài cọc 138

6.4.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 147

6.4.6 Kiểm tra ổn định đất nền.( tính toán theo TTGH II ) 151

6.4.7.Tính độ lún của móng 154

6.4.9 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển cẩu lắp 158

6.6.SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 160

6.6.1.Tổng hợp vật liệu 160

6.6.2.Điều kiện kỹ thuật 161

6.6.3.Điều kiện thi công 161

6.6.4.Điều kiện kinh tế 161

6.6.5 Các điều kiện khác 161

6.6.6 Lựa chọn phương án móng 161

PHẦN 3: THI CÔNG 163

CHƯƠNG 1 KHÁI QUÁT CÔNG TRÌNH 163

1.1.NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ 163

1.2.ĐẶC ĐIỂM VỀ KIẾN TRÚC, ĐIỀU KIỆN THI CÔNG, QUY MÔ CÔNG TRÌNH.163 1.2.1 Địa chất công trình(đã nêu ở phần tính toán móng) 163

1.2.2 Nguồn nước thi công 164

1.2.3 Nguồn điện thi công 164

1.2.4.Tình hình cung ứng vật tư 164

1.2.5.Nguồn công nhân xây dựng và lán trại công trình 165

1.2.6.Điều kiện thi công 165

CHƯƠNG 2: CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 166

2.1.CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG 166

2.1.1.Giải phóng mặt bằng 166

2.1.2.Định vị công trình 166

2.1.3.Chuẩn bị nhân lực thi công 166

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 168

3.1.VỀ MẶT KIẾN TRÚC: 168

3.2.VỀ MẶT KẾT CẤU 168

3.3.PHƯƠNG ÁN THI CÔNG PHẦN NGẦM 168

3.3.1.Yêu cầu 168

3.3.2.Nội dung phương án 168

CHƯƠNG 4: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 168

4.1.CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ CÂN CHỈNH MÁY KHOAN 169

4.3.ỐNG VÁCH 170

4.4.DUNG DỊCH BENTONITE 171

4.4.1.Cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đo dung dịch bentonite 172

4.4.2.Phương pháp sử dụng cân dung dịch bentonite xác định tỷ trọng dungdịch: 172

4.4.3.Phương pháp sử dụng phễu – cốc đo độ nhớt 172

4.5.KHOAN TẠO LỖ ĐẾN ĐỘ SÂU THIẾT KẾ 173

4.6.LÀM SẠCH HỐ KHOAN 173

4.7.CÔNG TÁC GIA CÔNG CỐT THÉP VÀ HẠ CÔT THÉP 174

4.8.CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 175

4.8.1.Loại bê tông 175

4.8.2.Phụ gia 176

4.8.3.Vận chuyển bê tông 176

4.8.4.Kiểm tra khối lượng bê tông 176

4.8.5.Đổ bê tông 177

4.9.CHUYỂN ĐẤT THẢI RA KHỎI CÔNG TRƯỜNG VÀ LẤP ĐẤT DẦU CỌC 178

4.10.HOÀN THÀNH CỌC 178

4.11.KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI BẰNG CÁCH SIÊU ÂM: 179

4.11.1.Nguyên lý 179

4.11.2.Thiết bị 179

4.11.3.Quy trình thí nghiệm 180

4.12.SƠ BỘ THIẾT KẾ VÀ CHỌN MÁY KHOAN 181

4.12.1.Thiết kế 181

4.12.2.Chọn máy khoan cọc và máy cẩu, máy vận chuyển bêtông 182

CHƯƠNG 5: THI CÔNG ÉP CỪ THÉP 183

5.1.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 183

5.2.TÍNH TOÁN TƯỜNG CỪ THÉP LARSEN: (Trường hợp đỉnh không neo) 184

5.2.1.Cơ sở tính toán 184

5.2.2.Yêu cầu tính toán 184

5.2.3.Tính toán tường cừ 184

5.2.4.Kỹ thuật thi công cừ thép larsen 188

CHƯƠNG 6: CÔNG TÁC THI CÔNG ĐẤT THI CÔNG ĐẤT 190

6.1.QUY TRÌNH THI CÔNG 190

6.3.CHỌN MÁY ĐÀO ĐẤT 190

6.4 CHỌN Ô TÔ VẬN CHUYỂN ĐẤT 192

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG 194

7.1.THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 194

7.2 THI CÔNG ĐÀI CỌC 194

7.3.THI CÔNG NỀN TẦNG HẦM 203

7.3.1.Công tác chuẩn bị 203

7.3.2.Công tác cốt thép 203

7.3.3.Công tác bê tông 204

CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG 206

8.1.KỸ THUẬT AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 206

TÀI LIỆU THAM KHẢO 209

- Trong đó ngành xây dựng là một ngành mũi nhọn được quan tâm nhiều nhất Để giải thíchcho sự phát triễn mạnh mẽ này, chúng ta cần có sự chuẩn bị về cơ sở hạ tầng và đặt biệt lànhững công trình công cộng phục vụ cho nhu cầu dân sinh như bênh viện, trường học, ngânhàng … góp phần làm thay đổi bộ mặt cho một thành phố trẻ năng động

- Chính sự phát triễn mạnh mẽ này và những điều kiện vừa phân tích trên, dự án xây dựngcông trình : “ Ngân Hàng Công Thương Quận 8 Thành Phố Hồ Chí Minh ” là sựcần thiết góp phần phát triển chung cho thành phố

1.1.2 Địa điểm xây dựng.

- Ngân Hàng Công Thương Quận 8 tọa lạc tại số 320 Phạm Hùng, Phường 5, Quận 8, TP

Hồ Chí Minh

1.1.3 Quy mô cấp công trình.

- Công trình gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 12 tầng lầu và 1 tầng mái

- Tổng diện tích xây dựng 22.5 x 42 = 945 m2

- Chiều cao công trình là 48 m không tính tầng hầm, chiều cao mỗi tầng 3,3 m

-> Cấp công trình dựa vào QCVN 03 : 2009/BXD là công trình cấp III

1.1.4 Vị trí giới hạn.

- Phía đông: là mặt tiền công trình, giáp với đường Phạm Hùng

- Phía tây: giáp nhà dân

- Phía Nam: giáp đường số 320

- Phía Bắc: giáp nhà dân

1.1.5 Công năng công trình.

- Nhằm mục đích phục vụ kinh doanh và thương mại cho người dân phường, quận, thànhphố

- Là nơi lưu trữ của cải, vật chất, tiền bạc cho người dân

- Tầng hầm: Dùng làm garage để xe, phòng máy phát điện, phòng bảo trì, phòng trực, bểchứa nước, máy bơm và bể tự hoại

- Tầng trệt: Dùng làm sảnh và các dịch vụ ngân hàng

- Tầng 2 đến tầng 11 là nơi làm việc của cán bộ, nhân viên và các dịch vụ ngân hàng

- Tầng mái: không sử dụng chỉ dùng làm phòng kỹ thuật, thang máy, bể chứa nước, chữacháy, phòng kỹ thuật phục vụ cho toàn bộ công trình

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH.

1.2.1 Tiêu chuẩn kiến trúc.

- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam

- Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 276-2003, TCXDVN 323-2004)

- Những dữ liệu của kiến trúc sư

- Căn cứ văn bản thõa thuận về kiến trúc qui hoạch của Sở về qui hoạch kiến trúc thành phố

Hồ Chí Minh

1.2.2 Giải pháp mặt bằng.

- Công trình là một tòa nhà cao tầng, phục vụ cho việc giao dịch, làm việc của nhận viên vàlưu trữ tiền bạc, của cải

- Mặt bằng công trình có dạng hình chữ nhật, với diện tích khu đất 945 m2

- Công trình gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 12 tầng lầu và 1 tầng mái

* Tầng hầm :

- Có chức năng dùng làm garage để xe ô tô, xe máy cho nhân viên và khách hàng

- Tầng hầm bố trí máy phát điện, máy bơm nước, hố thu rác đưa đi xử lý

- Có phòng bão trì, phòng trực bảo vệ, 2 cầu thang máy và 2 cầu thang bộ

- Có 1 ram dốc từ mặt đất tự nhiện xuống đường hầm theo trục đường chính Phạm Hùng

* Tầng trệt :

- Là nơi bố trí đại sảnh lớn, phòng làm việc giao dịch với khách hàng,

* Tầng 2 -> tầng 11 :

- Bố trí các phòng của nhân viên, quản lý, gồm ban quản trị, ban kế toán, phòng nhân sự…

* Tầng mái :

- Mái được tạo dốc 2% để thoát nước

- Mái có bể chứ nước dùng cho sinh họat và chữa cháy

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo.

* Giải pháp mặt cắt:

- Bảng tổng hợp chiều cao mỗi tầng: tính từ mặt sàn -> mặt sàn

- Bảng tổng hợp chiều cao thông thủy mỗi tầng: tính từ mặt sàn -> đáy dầm

- Chiều cao dầm tối đa của kiến trúc là 500 mm

* Giải pháp cấu tạo:

- Cấu tạo lớp sàn vệ sinh:

- Cấu tạo lớp sàn nhà xe tầng hầm:

- Cấu tạo lớp sàn tầng 1-7:

- Cấu tạo lớp sàn tầng maí:

(TL: 1/100)

8000 6500 8000 22500

1.2.5 Giải pháp giao thông trong công trình.

- Công trình có 2 trục giao thông quan trọng tại vị trí lõi cứng, gồm 2 thang máy ở 2 vị tríkhác nhau phục vụ tối đa cho giao thong giữa các tầng theo phương đứng

- Giao thông theo phưong ngang là hành lang xen kẽ giữa các phòng làm việc, là lối đichung, hành lang có bề rộng 2,8 m cho các tầng điển hình

- Thang bộ phục vụ cho công tác thoát hiểm tại vị trí vách cứng, đảm bảo thoát hiểm theotiêu chuẩn

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC.

- Công trình là kết cấu bê tông cốt thép, kết hợp với vách cứng tại lõi thang máy

- Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm

- Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối

- Bể chứa nước bằng bê tông cốt thép và bể nước bằng inox được đặt trên tầng kỹ thuật Bểdùng để trữ nước, từ đó cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng và việc cứu hỏa

- Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm

- Phương án móng dùng phương án móng cọc

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC.

1.4.1 Giải pháp thông gió chiếu sáng.

* Thông gió:

- Công trình được thông gió nhân tạo đăt tại mỗi phòng ( máy điều hòa , may hút gió… )

và kết hợp với các ô cữa sổ mở ra ngoài

- Vấn đề thông khí trong tầng hầm công trình thông qua các phòng thu và thổi khí điều hòa

* Chiếu sáng:

- Khu hành lang được chiếu sáng nhân tạo bằng hệ thống đèn chiếu dọc hành lang

- Khu cầu thang bộ được chiếu sáng bằng đèn kết hợp với các cữa kính

- Các văn phòng làm việc và các căn hộ thông qua hệ thống kính xung quanh, tiếp xúc vớiánh sáng mặt trời ,kết hợp với chiếu sáng nhân tạo để đạt ánh sáng tốt nhất

1.4.2 Giải pháp cấp điện.

- Hệ thông cấp điện cho công trình được tiếp nhận từ mạng điện của thành phố qua khung

đo điện của phòng máy phát điện đặt dưới tầng hầm từ đó điện sẽ được dẫn đi khắp công trìnhthông qua mạng lưới tải điện

- Ngoài ra tầng hầm còn có phòng kỹ thuật sữ lý điện (máy phát điện, biến thế , giảm áp… )cung cấp nếu như nguồn điện thành phố bị cắt hoặt bị hư hỏng Đảm bảo cung cấp điện24/24h

1.4.3 Giải pháp cấp và thoát nước.

* Cấp nước:

- Nguồn nước được lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố dẫn vào bể chứa ở tầng hầm rồiđược đưa lên bể nước trên mái qua máy bơm Từ đó dẫn đi các nơi dùng nước trong côngtrình

- Đường ống cấp nước sử dụng ống sắt tráng kẽm

* Thoát nước: Hệ thống thoát nước được chia làm hai phần riêng biệt

- Hệ thống thoát nước mưa: nước mưa từ trên mái công trình, ban công được thu vào cácống thu nước chảy vào các hố ga và đưa ra hệ thống thóat nước của thành phố

- Hệ thống thoát nước thải: nước thải sinh hoạt được thu vào các ống thu nước và đưa vào

bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra ngoài hệ thống thoát nước củathành phố

- Đường ống thoát nước sử dụng ống PVC

1.4.4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy.

- Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng củamỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy thìphòng quản lý nhận được tín hiệu để kiểm soát và khống chế hỏa hoạn cho công trình

- Các thiết bị chữa cháy đặt ở những nơi mà có khả năng cháy như : phòng điện, phòngchứa đồ, phòng có vật liệu dễ cháy … , ngoài ra cũng dự trử sẳn nước cứu hỏa ở tầng hầm khi

có sự cố dùng máy bơm lên

- Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan khác (baogồm các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy…) Tất cả các tầng đều đặt cácbình CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông

- Công trình có 2 vị trí đặt thang máy, bên cạnh là cầu thang bộ Nhằm đảm bảo cho việc di chuyển khi thang máy xảy ra sự cố, và đảm bảo thoát hiểm khi xảy ra cháy nổ Hành lang thoát hiểm được đảm bảo rộng, tiện lợi

1.4.5 Giải pháp hệ thống chống trộm.

- Dùng hệ thống báo trộm tự động kết hợp với camera tự động quan sát ở một số khu vựccần thiết như sảnh , quầy giao dịch , nơi cất giữ ngoại tệ

- Các thiêt bị chống trộm, tín hiệu, hình ảnh được lưu trữ tại phòng kỹ thuật và phòng bảo

vệ, nhằm đảm bảo an toàn tài sản, ngăn chặn, xử lý kịp thời các mất mát tài sản của mọingười trong giờ giao dịch cũng như hết giờ giao dịch

PHẦN 2 : KẾT CẤU

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU

1.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU.

* Các tiêu chuẩn áp dụng và tài liệu tham khảo:

- TCXDVN 356 – 2005: Kết Cấu Bê Tông Và Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối.

- TCVN 2737 – 1995: Tải Trọng và Tác Động, Nhà xuât bản Xây Dựng, Hà Nội 2002.

- TCXD 198 – 1997: Nhà Cao Tầng – Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối.

- TCXD 205 – 1998: Móng Cọc – Tiêu Chuẩn Thiết Kế.

- TCXD 195 – 1997: Nhà Cao Tầng _ Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi.

- TCXDVN 229 -1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

- GS.TS Nguyễn Đình Cống Tính toán thực hành Cấu Kiện Bê Tông Cốt Thép -Theo TCXDVN 356 – 2005 Nhà xuất bản Xây Dựng.

- PGS PTS Vũ Mạnh Hùng Sổ tay thực hành kết cấu công trình Nhà xuất bản Xây Dựng.

- PGS TS Lê Bá Huế ( chủ biên), TS Phan Đình Tuấn Khung Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối, Nhà xuất bản Khoa Học Và Kỹ Thuật.

- Võ Bá Tầm Kết cấu Bê Tông Cốt Thép (tập 1- cấu kiện cơ bản, tập 2 – cấu kiện nhà cửa, tập 3- cấu kiện đặc biệt) Nhà xuất bản ĐH Quốc Gia TP HCM.

- Trường ĐH Xây Dựng Bộ môn Công Trình Bê Tông Cốt Thép Sàn sườn Bê Tông Cốt Thép toàn khối Nhà Xuất bản Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội.

- Nền và Móng Phan Hồng Quân NXB Giáo Dục

1.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN.

1.2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân.

- Theo mục 2.3 TCXD 198-1997:

- Các kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệkết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung- vách hỗn hợp, hệ kết cấu ống và hệ kếtcấu hình hộp Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụthể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (độngđất, gió)

- Với đặc điểm công trình như trên có thể sử dụng: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịulực, hệ khung- vách hỗn hợp

* Hệ kết cấu khung:

- Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các côngtrình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại có nhược điểm là kémhiệu quả khi chiều cao công trình lớn

* Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng:

- Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phươnghoặc liên kết lại thành các hệ không gian được gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loạikết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình cóchiều cao trên 20 tầng

- Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏa ra là hiệu quả ở những độcao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thướt đủ lớn,

mà điều đó khó có thể thực hiện được Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sựcản trở để tạo ra các không gian rộng

* Hệ kết cấu khung – giằng (khung và vách cứng):

- Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thốngkhung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang

bộ, thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tụcnhiều tầng

- Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung vàvách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ýnghĩa rất lớn Thường trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọngngang, hệ khung chủ yếu chịu tại trọng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tốiyêu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc

- Hệ thống khung – giằng tỏa ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loạikết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng

* Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình:

- Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc công trình, công năng sử dụng và kết hợp với việc phântích đặc điểm, ưu nhược điểm của các hệ kết cấu trên ta chọn hệ kết cấu chịu lực công trình là

hệ kết cấu khung – giằng (khung và vách cứng)

1.2.2 Vật liệu sử dụng cho công trình:

*Yêu cầu về vật liệu sử dụng

- Vật liệu được tận dụng nguồn vật liệu của địa phương nơi công trình được xây dựng và cógiá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính chịu lựcthấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tải trọng lập lại ( động đất, gióbão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lạikhông bị tách rời các bộ phận công trình

- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn nên nếu dùng các vật liệu trên tạo điều kiện giảmđáng kể tải trọng do công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quántính.

* Bê tông:

- Theo TCXDVN 356 – 2005Bê tông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền từ B25B60

* Cốt thép:

- Theo TCXDVN 356 - 2005

- Sử dụng cốt thép nhóm AI( 10mm) với các thông số kỹ thuật:

+ Cường độ tính toán chịu nén, kéo: Rsc, Rs =225MPA

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rsw=175MPA

+ Modul đàn hồi: Es=210000MPA

- Sử dụng cốt thép nhóm AII( 12mm) với các thông số kỹ thuật:

+ Cường độ tính toán chịu nén, kéo: Rsc, Rs =280MPA

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rsw=225MPA

+ Modul đàn hồi: Es=210000MPA

- Sử dụng cốt thép nhóm CII với các thông số kỹ thuật:

+ Cường độ tính toán chịu nén, kéo: Rsc, Rs =280MPA

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rsw=225MPA

+ Modul đàn hồi: Es=210000MPA

* Vật liệu khác:

- Gạch: 20kN m/ 3

- Gạch lát nền Ceramic: 20kN m/ 3

42000 7000

Mặt bằng tầng 2 đến tầng 14,mái

* Sơ bộ kích thước tiết diện Dầm:

- Dầm khung được lựa chọn phụ thuộc vào nhịp nhà 2 vị trí của dầm, để đơn giản trong tínhtoán ta chọn kích thước dầm dựa vào nhịp nhà

- Ta có : (Đối với dầm nhiều nhịp)

1(

6500 8000

8000 22500

* Sơ bộ kích thước tiết diện Sàn:

- Cấu tạo sàn thông thường:

Lớp gạch Ceramic Lớp vữa Ximăng lót Lớp sàn bêtông cốt thép Lớp vữa trát trần

- Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái…) thì cấu tạo sàn cịn

m = 40 – 45 đối với bản kê 4 cạnh

D = 0,8 – 1,4 phụ thuộc vào tải trọng

Chọn hb là một số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện cấu tạo

( hb>= 5cm đối với mái bằng

hb>= 6cm đối với sàn nhà dân dụng

hb>= 7cm đối với sàn nhà cơng nghiệp )

- Do trong mặt bằng sàn tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo 2 phương dạng bản kê 4cạnh, vì vậy chọn các hệ số như sau:

D = 1 (họat tải tiêu chuẩn nhỏ)

m = 40 (bản kê 4 cạnh)

L1 = 4 (m)

- Theo công thức kinh nghiệm ta có: hb = (L1+L2)

L1 chiều dài cạnh ngắn với L1 = 4m

L2 chiều dài cạnh dài với L2 = 7m

* Ứng dụng sinh viên tính toán lựa chọn:

->hb = ( 11 13) (cm)

 Vậy ta chọn chiều dày sàn là hb = 12 cm

* Sơ bộ kích thước tiết diện cột:

- Tỉ số giữa 2 phương nhà

42,0

1.86 1,522,5

Rb = 14,5 Mpa :cường độ chịu nén của bê tông (B25)

k = 1,1 – 1,5 là hệ số ảnh hưởng bởi Moment uốn và tải trọng ngang

Cột giữa k = 1,1 – 1,2

Cột biên, góc k = 1,3 – 1,5

N :tải trọng của tầng tập trung tại cột

Ni= msqFs

ms : Số sàn trên tiết diện đang xét ( kể cả mái)

Fs : Diện tích sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

: Tải trong tính toán quy đồi trên 1m2sàn tầng thứ i:

Nhà khung bê tông cốt thép ,văn phòng có sàn dày 12 cm

i

q

=> Chọn q = 1 2 T/m2 ta lấy q = 1,3 T/m 2 = 1300daN/m2 để tính toán

+ Cột tại vị trí góc ( A1, A7, D1, D7 ) Có

- Thay đổi tiết diện cho cột:

- Vì cột góc và cột biên khi càng lên cao sẽ càng chịu moment lớn và phải chịu thêmmoment lệch tâm Do đó ta nên hạn chế thay đổi diện tích các cột góc và cột biên

- Cột góc có diện tích tương đối nhỏ : 50 x 50 cm nên ta không thay đổi diện tích

- Cột biên có diện tích : 70 x 70 cm Ta thay đổi 5 tầng 1 lần



Tầng hầm – 4 : A c b 1 = 70 x 70 cm.

Tầng 5 – 9 : A c b 2 = 60 x 70 cmTầng 10 – mái :A c3 = 50 x 70 cm

- Cột giữa có diện tích : 80 x 90 cm Ta thay đổi 5 tầng 1 lần

- Kiểm tra điều kiện để thay đổi tiết diện cột:

- Theo TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối : “ Độ cứng và cường độ của kết cấu nhà cao tầng cần được thiết kế hoặc thay đổi giảm dần lên phia trên, tránh thay đổi đột ngột Độ cứng cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70%

độ cứng kết cấu tầng dưới kề nó Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không vượt quá 50% ”

ĐK: EJt ¿ 70% EJd : độ cứng của cột trên không nhỏ hơn 70% độ cứng cột dưới kềnó

+ Cột biên: Jt1 =

3

60 7012



= 2000833 cm4 So sánh: Jt1 = 1715000 cm4 ¿ 70% Jd = 1400583cm4 => thỏa điều kiện

Jt2 = 1429166cm4 ¿ 70% Jt1 = 1200500 cm4 => thỏa điều kiện

Vậy diện tích thay đổi của cột biên thỏa điều kiện về độ cứng

+ Cột giữa:Jd =

3

80 9012



= 4860 x 103 cm4

Jt1 =

3

70 9012



= 3645 x 103 cm4.So sánh:Jt1 = 4253 x 103 cm4 ¿ 70% Jd = 3402 x 103 cm4 => thỏa điều kiện

Jt2 = 3645 x 103 cm4 ¿ 70% Jt1 = 2977 x 103 cm4 => thỏa điều kiện.Vậy diện tích thay đổi của cột giữa thỏa điều kiện về độ cứng

Bảng kích thước tiết diện sơ bộ các cột

Cột tầng

Kích thước tiết diện cột

Cột tại vị trí góc A1, A7, D1, D7

Cột tại vị trí biên A2-A6, D2-D-6, B1, B7, C1, C7

Cột tại vị trí giữa B2-B6, C2-C6

Tầng 11 50x50 50x70 60x90

* Sơ bộ kích thước tiết diện vách cứng:

- Chiều dày thành vách được chọn theo TCXD 198-1997 [Mục 4.4.1, TCXD 198-1997] thì

chiều dày thành vách chọn không nhỏ hơn 150 và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng, tức là:

6500 8000

8000 22500

7

6500 8000

Bảng thông kê sàn tầng điển hình

2.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ơ SÀN:

2.2.1.Tĩnh tải:

* Tải trọng do các lớp cấu tạo:

Lớp gạch Ceramic Lớp vữa Ximăng lót Lớp sàn bêtông cốt thép Lớp vữa trát trần

i : chiều dày của lớp cấu tạo sàn thứ I

i : trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i

ni : hệ số vượt tải của lớp cấu tạo sàn thứ i

Kết quả tính tốn tĩnh tải tác động lên 1m 2 sàn

gtt(daN/m2 )

3 Bản bê tơng cốt

gtt(daN/m2 )

* Tải trọng do kết cấu bao che gây ra:

- Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

- Trọng lượng tường ngăn trên sàn được qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn

- Cách tính này là cách tính gần đúng Khi quy đổi ta có xét đến sự giảm tải bằng cách trừ

đi 30% tải trọng do lỗ cửa

t

n l h g

lt: Chiều dài tường đang xét (m)

ht: Chiều cao tường đang xét (m)

 : Trọng lượng riêng (daN/mt 2)

TT tínhtoán

Tải tường phân bố trên 1m dài (daN/m) 711,36 812,44Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0,7) (daN/m) 497,95 568,70

TT tínhtoán

Ptt = Ptcx n = 300 x 1,2 = 360 (daN/m2)

-Mái bằng có Ptc = 75daN/m2 và n = 1.3 :

Ptt = Ptcx n = 75 x 1,3 =97,5 (daN/m2)

Tổng hợp tĩnh tải và hoạt tải

(daN/m2)

ptt sàn(daN/m2)

Tổng tải trọng sàn(daN/m2) Các lớp cấu tạo Tường quy đổi

2.3.1.Tính bản kê 4 cạnh (theo phương pháp tra bảng): bao gồm S1, S3, S4, S6,S7

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tườnghoặc dầm bêtông cốt thép xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp (có 11 loại ôbản)

- Theo qui ước : (Sách Kết cấu bê tông cốt thép tập 2 Võ Bá Tầm)

- Liên kết được xem là tựa đơn :

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd hs< 3

+ Khi bản lắp ghép

- Liên kết được xem là ngàm: Khi bản tựa trên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà hd

hs> 3

- Liên kết là tự do: Khi bản hoàn toàn tự do

* Sinh viên tính toán thí điểm nội lực sàn S1:

- Chiều dày sàn hs = 120 mm

- Đối với nhịp 8m (bxh = 400x700 mm)

700 5,8 3 120

d s

MI(kN.m)

MII(kN.m)S1 1.75 0.0197 0.0064 0.0431 0.0141 198.13 3.90 1.27 8.54 2.79S3 1.89 0.019 0.0052 0.0408 0.0113 183.27 3.48 0.95 7.48 2.07S4 1.25 0.0207 0.0133 0.0473 0.0303 205.15 4.25 2.73 9.70 6.22S6 1.75 0.0197 0.0067 0.0431 0.0141 231.73 4.57 1.55 9.99 3.27S7 1.59 0.0205 0.008 0.0452 0.0177 220.56 4.52 1.76 9.97 3.90

As(mm2)

As chọn(mm2/m) a(mm) %

(kN.m) 3.27 0.1 0.03 0,439 0.03 162.07 523.3 10 150 0.52